Лекция №15 некоторые варианты построения вычислительных систем. Матричные системы.

Для реализации систем класса ОКМД часто используют матричный принцип построения систем. Они хорошо приспособлены для решения задач, ??????? независимых переменных или данных. Организация этих систем достаточна проста.

Таким образом каждый программируемый элемент (ПЭ) соединён с четырьмя соседними и включает в себя процессор и ОЗУ. По каналам связи от устройства управления (УУ) передаются команды ПЭ и общим компонентам. Сами процессоры ПЭ работают с использованием многомодальной логикой. В соответствии с этим процессор может быть пассивным или активным. Для этого у процессора есть регистры моды, в которые записывается модальность. При выполнении последовательности команд, модальность передаётся в коде команд. Процессор сравнивает полученную модальность с кодом моды, записанном в его внутреннем регистре, и, если они совпадают, то операция выполняется, если нет – операция сохраняется.

Обычно ПЭ объединяются в некоторые программные модули, а затем уже в эти модули могут объединяться в магистральную структуру.

Ассоциативные системы.

В них также как в матричных, использующих набор процессорных элементов, которые по командам одного УУ образуют несколько потоков данных. Однако АС существенно отличается от других систем способом формирования потоков данных. АС работает с ЗУ ассоциативным выбором, а не с адресами данных. Таким образом есть возможность выбирать информацию по её содержанию.

Выборка информации осуществляется следующим образом:

В регистре ассоциативной памяти (АП) передаётся из УУ код признака искомой информации (компаранд). Этот код может иметь различное число разрядов. Если часть битов признака не используется, она маскируется с помощью кода и передаётся регистру маски. Перед началом поиска все триггеры регистра индексации адреса устанавливаются в 1. Производится опрос первого разряда ячейки запоминающего массива и производится сравнение с первым разрядом регистра признака. Где совпадение произошло, то триггер остаётся в 1, а где нет – 0. Эта операция повторяется со вторым разрядом и т. д. До тех пор, пока все разряды регистра признака не будут использованы. В состоянии 1 останутся те триггеры, в которых совпадение произошло по всем разрядам регистра признака. Эти ячейки памяти и будут опрошены.

Поиск зависит от количества бит признака и от времени выбора информации из ЗУ и не зависит от объёма ЗУ. Запись новой информации в запоминающий массив может производится без указания адреса, а просто на свободное место, т . к. нет необходимости в адресе.

Однородные системы и среды.

Принцип идентичности используемых элементов можно разделить на три этапа:

1). Параллельность операций.

2). Переменность логической структуры.

3). Конструктивная однородность элементов и связи между ними.

Реализация этих свойств позволяет построить вычислительные системы, которые отличаются большой гибкостью, взаимозаменяемостью и надёжностью. Основным элементом, на базе которого может строиться такая система, является элементарная машина. ЭМ включает в себя вычислительный модуль, модуль магистральной связи.

ЭМi

Однородные ВС не нашли применения на практике.